为质子交换膜水电解槽开发高效酸性析氧反应(OER)电催化剂至关重要。
二氧化钌(RuO₂)电催化剂因遵循动力学有利的晶格氧机制,展现出优异的本征活性,但在酸性OER中稳定性欠佳。
当前研究常为提升稳定性而牺牲RuO₂的本征活性,其活性与稳定性平衡问题仍被忽视。
基于此,2025年3月24日,香港中文大学王莹等人在国际知名期刊Angewandte Chemie International Edition发表题为《Breaking the Activity-Stability Trade-Off of RuO2 via Metallic Ru Bilateral Regulation for Acidic Oxygen Evolution Reaction》的研究论文。
本文报道一种可控方法,向RuO₂催化剂引入金属钌,形成 Ru⁴⁺–O–Ru⁰ 界面结构,以降低Ru⁴⁺氧化态并促进脱质子化动力学。
金属钌可作为电子供体,降低 Ru/RuO₂ 中 *Vo-RuO₄²⁻ 的氧化态,稳定其结构,增强酸性OER稳定性。
此外,Ru/RuO₂ 催化剂上 Ru⁴⁺ 和 Ru⁰ 间界面氧位点的脱质子化动力学显著提升,改善酸性OER活性。
本研究为平衡RuO₂的酸性OER活性与稳定性提供独特视角。
Breaking the Activity-Stability Trade-Off of RuO2 via Metallic Ru Bilateral Regulation for Acidic Oxygen Evolution Reaction,Angew. Chem. Int. Ed., 2025.https://doi.org/10.1002/anie.202503733
